为实现白云鄂博尾矿中铁、铌、稀土、钛等有价元素的分离和回收,本文通过热力学分析与高温模拟实验,探讨了不同温度和还原剂条件下尾矿中金属氧化物选择性还原的热力学条件以及铁、铌、钛、稀土等元素的迁移、分离、富集行为规律。得到如下结论:(1)利用碳热还原焙烧和磁选可以实现白云鄂博尾矿中铁氧化物的选择性还原及其与其他矿物的初步分离。焙烧温度的升高有利于的铁的分离,但在1150℃条件下,金属铁相周围发现碳化铌生成。(2)1500℃下发生碳热还原反应后,含铌、钛、稀土的黄绿石相分解,铌氧化物部分被还原为碳化铌,碳化铌吸附在铁液滴的周围并向其中溶解扩散。渣中铁液滴聚合及沉降过程中,碳化铌聚集于渣铁界面处。通过控制碳的添加量可减少碳化铌的生成,使大部分的铌以及全部的钛和稀土以黄绿石相、铝酸钛相及基体相富集于渣中。(3)以硅为还原剂可以实现铁氧化物和铌氧化物的选择性还原,冶炼得到铌品位在10%以上的铌铁合金及含钛的稀土富渣。